La capacidad de cálculo de las computadoras modernas se mide en FLOPS, una unidad que representa las operaciones de punto flotante por segundo. Los sistemas más avanzados alcanzan niveles de ExaFLOPS, lo que significa un trillion (1018) de operaciones por segundo. Esta capacidad de procesamiento es esencial para cálculos complejos.

¿Qué son los FLOPS y para qué se utilizan?

Las siglas FLOPS provienen del término “Floating Point Operations per Second” (esto es, operaciones de punto flotante por segundo) y mide cuántas operaciones de punto flotante puede realizar un ordenador por segundo. La aritmética de punto flotante es esencial en cálculos científicos, simulaciones, inteligencia artificial y otras aplicaciones que requieren grandes cantidades de poder computacional. A diferencia de las operaciones con números enteros, los números de punto flotante permiten representar y calcular decimales con gran precisión.

El rendimiento de un ordenador en FLOPS se mide mediante pruebas de referencia o benchmarks específicas, que evalúan cuántas operaciones de punto flotante se pueden ejecutar por segundo. Se utilizan programas como LINPACK o HPCG, que realizan cálculos matemáticos complejos y miden la velocidad de procesamiento bajo condiciones realistas. El rendimiento real puede variar según el hardware, la optimización del software y el tipo de cálculos.

¿Cuántos FLOPS equivalen a un ExaFLOPS?

Un ExaFLOP equivale exactamente a 1018 FLOPS, es decir, un trillón de operaciones de punto flotante por segundo. En comparación, un PetaFLOP (1015 FLOPS) es mil veces menor que un ExaFLOPS, y un TeraFLOP (1012 FLOPS) es un millón de veces más pequeño.

¿Qué otras unidades de FLOPS existen y cómo se pueden convertir a ExaFLOPS?

Existen varias unidades de FLOPS que se diferencian por la cantidad de operaciones por segundo que representan. Aquí tienes una tabla de conversión a ExaFLOPS:

Unidad Valor en FLOPS Conversión a ExaFLOPS
KiloFLOP 103 FLOPS (1000) 10-15 ExaFLOPS
MegaFLOP 106 FLOPS (1 millón) 10-12 ExaFLOPS
GigaFLOP 109 FLOPS (1000 millones) 10-9 ExaFLOPS
TeraFLOP 1012 FLOPS (1 billón) 10-6 ExaFLOPS
PetaFLOP 1015 FLOPS (1000 billones) 10-3 ExaFLOPS
ExaFLOP 1018 FLOPS (1 trillón) 1 ExaFLOP

Estas unidades permiten comparar mejor el rendimiento de diferentes sistemas.

¿Cuántos FLOPS alcanzan los ordenadores y las unidades de procesamiento gráfico?

Los superordenadores modernos ya alcanzan el rango de ExaFLOPS. El primer superordenador ExaFLOPS fue el chino Tianhe-3, del Centro Nacional de Supercomputación en Guangzhou, que alcanza hasta 1,7 ExaFLOPS. Otros superordenadores, como el estadounidense Frontier, también han alcanzado valores en el rango de ExaFLOPS.

Las tarjetas gráficas de gama alta, utilizadas para videojuegos y aprendizaje automático, también alcanzan altos valores de FLOPS, pero todavía están lejos de llegar al nivel de ExaFLOPS:

  • NVIDIA RTX 4090: aproximadamente 82 TeraFLOPS (0,000082 ExaFLOPS) para cálculos FP32, con overclocking que puede superar los 1000 TeraFLOPS.
  • NVIDIA H100 SXM: alrededor de 989 TeraFLOPS (0,000989 ExaFLOPS) para cálculos FP32 en Tensorcores.
  • NVIDIA A30: aproximadamente 10,3 TeraFLOPS (0,000010 ExaFLOPS) para cálculos FP32.
  • AMD Radeon RX 7900 XTX: aproximadamente 61 TeraFLOPS (0,000061 ExaFLOPS) para cálculos FP32.

Mientras que las GPU están optimizadas para cálculos paralelos en inteligencia artificial y procesamiento gráfico, los superordenadores se utilizan para simulaciones extremadamente complejas en ciencia e industria.

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